Обонять за 60 миллисекунд и небо в алмазах: научные открытия недели
Как остановить кровотечение с помощью электрических импульсов, сколько денег придется потратить на алмазы, чтобы остановить глобальное потепление и долго ли нужно учить кошку запоминать слова? Ответы на эти вопросы можно найти в нашей подборке последних научных открытий и разработок.
Электрические импульсы замедляют кровотечение
Американские ученые изобрели «нейронный жгут», как они сами его называют. Это устройство помогает повышать активность тромбоцитов — частиц крови, способных формировать сгустки и прекращать кровотечение. Оно воздействует электрическими импульсами на блуждающий нерв. Благодаря этому происходит стимуляция селезенки, которая хранит около трети тромбоцитов организма.
Эффективность такой терапии проверили на свиньях, которым делали небольшие надрезы на ушах. Животные, на которых воздействовали электрическими импульсами, потеряли на 50 % меньше крови, чем те, кому не достался «нейронный жгут». А продолжительность кровотечения была на 40 % короче. Аналогичный эксперимент на мышах с гемофилией дал схожий результат. Теперь настал черед испытать новый подход на людях.
Авторы методики признают, что у нее есть недостаток: наиболее интенсивно тромбоциты активизируются через два часа после стимуляции, так что для пациентов скорой помощи такая терапия не подойдет. Исследователи надеются, что такой подход можно будет использовать перед операциями, родами и другими хирургическими вмешательствами, которые сопряжены с риском опасного неконтролируемого кровотечения.
Алмазные аэрозоли против глобального потепления
Стратосферное аэрозольное распыление — один из методов геоинженерии, который вдохновлен таким естественным природным явлением, как вулканизм. Вулканы выбрасывают в стратосферу сотни тысяч тонн диоксида серы. Там он вступает в реакцию с водяным паром и другими газами, образуя сульфатные аэрозоли — взвешенные частицы, которые отражают солнечный свет обратно в космос. Так можно снизить нагрев нашей планеты Солнцем.
Проблема в том, что применение серы связано с рисками. Она может разрушать озоновый слой и провоцировать климатические изменения в низких слоях атмосферы. К тому же в сульфатных аэрозолях есть крошечные капли серной кислоты — одного из основных компонентов кислотных дождей.
Швейцарские ученые предложили альтернативу. Точнее говоря, они построили климатические модели для стратосферного аэрозольного распыления семи соединений, включая диоксид серы, частиц алмаза, алюминия и кальцита (основной ингредиент известняка). Исследователи оценили климатический эффект в течение 45 лет, и, как оказалось, алмазные частицы показали лучший результат. Во-первых, они медленно оседают в атмосфере, обеспечивая длительное охлаждение. Во-вторых, плохо слипаются (сгустки удерживают тепло, тогда как отдельные сферические частицы отражают его обратно в космос). К тому же при использовании алмазов не нужно беспокоиться о кислотных дождях.
Чем опасны кислотные дожди?
ЧитатьЧтобы достичь охлаждения на 1,6 ºC, утверждают авторы исследования, в стратосфере нужно ежегодно распылять 5 млн тонн алмазных частиц. Хорошо, что этот минерал можно синтезировать. Плохо, что удовольствие это не из дешевых. При цене около полумиллиона долларов за тонну синтетическая алмазная пыль для охлаждения Земли обойдется в триллионы долларов.
Разлагаемый полимер из углекислого газа
Глобальным климатическим изменениям также способствует концентрация в атмосфере одного из главных парниковых газов — диоксида углерода. Решить эту проблему можно, улавливая СО2 и используя его как дешевое сырье для производства новых полезных материалов. Например, полимеров, которые способны разлагаться в окружающей среде на экологически безопасные низкомолекулярные вещества.
Такой биоразлагаемый полимер — полипропиленкарбонат — получили ученые из МГУ и Института нефтехимического синтеза имени Топчиева. Синтезировать его из углекислого газа можно с помощью полимеризации СО2 с некоторыми легкодоступными циклическими окисями (эпоксидами). Они позволяют создавать материалы для разных областей жизни — от упаковочных пленок и пакетов до медицинских изделий.
Полипропиленкарбонат — поликарбонат с уникальными свойствами, получаемый из эпоксидов и диоксида углерода. Этот материал вполне способен заменить полиэтилен в качестве упаковочной пленки. И, в отличие от последнего, он разлагается на ценные низкомолекулярные вещества как в окружающей среде, так и под действием разных факторов, например температуры.
Обоняние — не самое медленное чувство
Китайские исследователи опытным путем выяснили, что скорость, с которой человек различает запахи, в 20 раз выше, чем считалось ранее. Они создали устройство, которое быстро выделяет два едва различимых потока ароматизированного воздуха с запахами яблока, лимона и лука, а потом устроили эксперимент с участием 229 человек. Их просили нюхать источаемые прибором запахи и определять, одинаковые они или разные. В итоге 46 испытуемых прошли тест с точностью 75 % — им удалось различить последовательности двух запахов в течение одного вдоха.
Затем исследователи проверили самых выдающихся нюхачей, которые смогли уловить разные запахи примерно за 60 миллисекунд — это быстрее скорости моргания глаза. Данное открытие заставляет переоценить скорость обоняния, которое традиционно считается самым медленным из человеческих чувств. Авторы исследования уверены, что оно вполне может соперничать по скорости со зрением и слухом.
Кошки запоминают слова лучше малышей?
Японские ученые провели эксперимент с участием более 30 взрослых кошек, предложив им пройти тест, разработанный для маленьких детей. На первом этапе каждому животному показывали два 9-секундных анимированных ролика, параллельно проигрывая аудиозапись, на которой владелец питомца произносил выдуманное слово четыре раза. Кошки слышали keraru, когда на экране появлялся увеличивающийся и уменьшающийся бело-голубой единорог, а также parumo на фоне растущего в объеме, а потом «сдувающегося» красного солнца. Они участвовали в опыте, пока не надоедало (это фиксировали с помощью датчика, следившего за движением глаз животных).
После небольшого перерыва кошкам снова показывали анимацию. Только в этот раз половина изображений сопровождалась «неправильным» словом: keraru — для Солнца и parumo — для единорога. Кошки оказались озадачены и дольше (в среднем на треть) смотрели на экран, чем в первый раз. У некоторых даже фиксировали расширение зрачков. Авторы эксперимента считают это признаком того, что животные научились связывать исходные слова с роликами.
Подавляющее большинство кошек усвоили каждую пару «слово — изображение» всего за два 9-секундных урока. Если сравнить это с результатами 14-месячных малышей (такой эксперимент провели в 1998 году), тем понадобилось четыре 15-секундных урока, к тому же дети прослушивали каждое слово по семь раз, а не по четыре. Впрочем, говорить о том, что люди усваивают слова медленнее питомцев некорректно. Условия двух исследований отличались, к тому же дети слышали слова, произнесенные с разными интонациями незнакомым им голосом.